Question

【題目】為探究光照強(qiáng)度對(duì)不同種植物幼苗光合作用能力的影響，某研究小組將生長(zhǎng)狀況相同的不同種植物幼苗分成A、B兩組，分別栽種在溫度適宜，其它條件均相同的環(huán)境中，測(cè)定結(jié)果如圖1所示。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：

（1）據(jù)圖1可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量為__________________________，光照強(qiáng)度為150LX時(shí)，B組幼苗葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度__________（填“大于”、“等于”或“小于”）葉肉細(xì)胞的呼吸作用強(qiáng)度，如果B組幼苗缺少鎂離子，則b點(diǎn)的移動(dòng)方向是__________。

（2）若每日12h光照（光照強(qiáng)度為300LX）、12h黑暗的條件下培養(yǎng)A組幼苗，則幼苗是否會(huì)生長(zhǎng)__________，原因是______________________________。

（3）若光照強(qiáng)度增強(qiáng)，短時(shí)間內(nèi)C3含量的變化是____________________。當(dāng)光照強(qiáng)度為3000LX時(shí)，限制A組幼苗光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素主要是____________________。

（4）圖2是某同學(xué)進(jìn)行的“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)分離色素的原理是______________________________；

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證四種色素對(duì)光吸收的差別，實(shí)驗(yàn)思路是______________________________

Answer 1

【答案】光照強(qiáng)度和植物種類 大于 左下 否 幼苗的凈光合小于0（或有機(jī)物的量減少） 減少 CO2濃度 葉綠體色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢 將綠葉中的4種色素溶液，分別放在陽(yáng)光和三棱鏡之間，從連續(xù)光譜中可以看到不同波長(zhǎng)的光被吸收的情況

【解析】

1、分析圖1：放氧速率反映的是植物光合作用產(chǎn)生的O2量與呼吸作用吸收的O2量的差值，即表示的是凈光合速率（或凈光合作用強(qiáng)度），當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)則表示呼吸速率。兩者關(guān)系為：凈光合作用量=真光合作用量呼吸作用量、有機(jī)物的積累量=光合作用合成量呼吸作用消耗量。

2、葉綠體色素分離的實(shí)驗(yàn)原理是葉綠體色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢。所以用層析法來(lái)分離四種色素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：最后濾紙條上將分離出四條色素帶，顏色從上往下分別是橙黃色、黃色、藍(lán)綠色和黃綠色，四種色素分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b。

（1）由圖1可知，坐標(biāo)曲線表示隨著光照強(qiáng)度的增加，a、b兩種植物放氧速率的變化，所以該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度和植物的種類，因變量是放氧速率。當(dāng)光照強(qiáng)度為150LX時(shí)，B組幼苗的凈光合為0，即B組幼苗光合作用強(qiáng)度等于植物所有細(xì)胞的呼吸作用強(qiáng)度，此時(shí)B組幼苗葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度大于葉肉細(xì)胞的呼吸作用強(qiáng)度。如果B組植物幼苗缺少鎂離子，葉綠素的合成減少，光合作用強(qiáng)度下降，b點(diǎn)會(huì)向左下方移動(dòng)。

（2）由圖1可知：當(dāng)光照強(qiáng)度為300lx時(shí)，A組幼苗凈光合速率小于5，光照12小時(shí)積累的有機(jī)物量小于60；此時(shí)呼吸作用消耗氧速率為5，黑暗12小時(shí)植物只進(jìn)行呼吸作用消耗氧為60，有機(jī)物的積累量=凈光合速率=光合速率呼吸速率，此時(shí)小于0，所以該植物不能正常生長(zhǎng)。

（3）光照增強(qiáng)時(shí)，ATP和[H]生成加快，C3的還原加快，短時(shí)間內(nèi)其來(lái)源不變結(jié)果導(dǎo)致的C3含量下降。當(dāng)光照強(qiáng)度為3000lx時(shí)，A組幼苗的放氧速率不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加，說(shuō)明光照強(qiáng)度不再是限制因素，所以限制A組幼苗光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素主要是CO2濃度。

（4）葉綠體色素分離的實(shí)驗(yàn)原理是葉綠體色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢，所以用層析法來(lái)分離四種色素。驗(yàn)證四種色素對(duì)光吸收的差別，首先將4種色素的溶液分別放在可見(jiàn)光和三棱鏡之間。正常情況，會(huì)出現(xiàn)連續(xù)光譜，但是因?yàn)樯�素�?duì)光能的吸收，透過(guò)色素的光會(huì)出現(xiàn)不連續(xù)光譜。對(duì)比正常的連續(xù)光譜可以看到不同波長(zhǎng)的光被吸收的情況。